[实用新型]基于FPGA的PET瓶盖缺陷实时检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种瓶盖缺陷实时检测设备，具体是基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)的PET瓶盖缺陷实时检测系统。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种环保塑胶，广泛应用于饮料瓶生产。目前，塑料瓶盖及瓶身的生产总量已在世界前列。然而在生产过程中，会有不合格产品产生，有必要对其进行质量检测。目前国内瓶盖检测主要依靠人工目视检测，由于瓶盖生产速度可以达到每秒十个以上，人工检测无法满足速度的要求；且国内对PET瓶盖机器视觉检测系统的研究很少，虽然已经有人提出了一种基于机器视觉的PET瓶盖缺陷在线检测系统，可以无直接接触和较高速的对PET瓶盖缺陷进行检测，但该检测方法是基于传统的PC机器视觉系统，其造价成本比较昂贵，功耗大，体积庞大，不适合安装到有体积要求的特定场合中，市场急需廉价高效的瓶盖缺陷在线检测系统。

国家知识产权局于2012年2月1日，公开了公开号为CN202133345U，专利名称为新型瓶盖检测装置的专利，该专利包括一检测基板和一检测本体，检测本体活动固定在检测基板上，在检测本体上设有至少一个通道，所述通道包括导入通道和检测通道，在检测通道上设有防止异常瓶盖受到后续下落瓶盖挤压而通过检测通道的阻挡件，在阻挡件上设有阻止异常瓶盖后面的瓶盖进入检测通道的斜面。本实用新型结构简单，安装方便，利用瓶盖自身重力通过检测通道，阻挡件对检测通道内异常瓶盖后面的下落瓶盖的阻挡，保证了异常瓶盖不会受到后续瓶盖的挤压而通过检测通道，使得检测误差小，可以流水作业。

上述的专利的技术方案与本专利存在实质性的差别。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种降低成本、体积和功耗，实现PET瓶盖缺陷检测的快速性和准确性的基于FPGA的PET瓶盖缺陷实时检测系统。该系统利用FPGA高速并行处理的优势对PET瓶盖螺圈环边缘、密封圈边缘是否有缺陷以及瓶盖密封圈内是否有污点进行检测从而判断瓶盖质量是否合格。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

基于FPGA的PET瓶盖缺陷实时检测系统，它主要由机架、从动滚筒、主动滚筒、伺服电机、输送带、超声波传感器、FPGA处理器、红色环形光源和高速面阵相机构成，从动滚筒和主动滚筒水平设在机架上，输送带设在从动滚筒和主动滚筒上，所述红色环形光源设在输送带的上方，高速面阵相机设在红色环形光源的正上方，所述超声波传感器设在输送带的上下两侧且位于红色环形光源的正下方，待检PET瓶盖放在输送带上，伺服电机通过主动滚筒带动输送带移动，所述超声波传感器检测到待检PET瓶盖时，将信息传送给FPGA处理器，FPGA处理器关闭伺服电机，并启动高速面阵相机，高速面阵相机拍到的待检PET瓶盖图像传送给FPGA处理器，FPGA处理器，用以判定待检PET瓶盖图像是否存在缺陷。

所述高速面阵相机为CMOS型高速面阵相机。

还包括光照箱以及固定在光光照箱内的侧壁上的支架，所述红色环形光源和高速面阵相机固定在支架上。

还包括气动式机械手、合格瓶盖通道和不合格瓶盖通道，合格瓶盖通道和不合格瓶盖通道设在输送带的输出端，合格瓶盖流入合格瓶盖通道；FPGA处理器控制气动式机械手，气动式机械手将不合格瓶盖送入不合格瓶盖通道。

所述机架为长方体结构，输送带为黑色皮带。

所述FPGA处理器通过10/100 Ethernet口与数据中心连接。

本实用新型的有益效果：由于采用上述的结构形式，图像的采集、处理都集于FPGA处理器上，设置不同的参数能快速准确地检测不同型号的PET瓶盖，克服了传统基于PC机的PET瓶盖缺陷检测系统的高成本、体积大、功耗大、效率低等缺陷，且检测速度能达到36000个/H，精度达5um以上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的实施例一的结构示意图。

图中：1、机架； 2、从动滚筒； 3、主动滚筒； 4、伺服电机；5、输送带；6、超声波传感器；7、FPGA处理器；8、红色环形光源；9、高速面阵相机；10、光照箱；11、支架；12、PET瓶盖；13、气动式机械手；14、合格瓶盖通道；15、不合格瓶盖通道。

具体实施方式